La friction se produit de deux façons: cinétique et statique. Le frottement cinétique agit sur un objet qui glisse sur une surface, tandis qu'un frottement statique se produit lorsque le frottement empêche l'objet de bouger. Un modèle de frottement simple mais efficace est que la force de frottement, f, est égale au produit de la force normale, N, et un nombre appelé coefficient de frottement, μ. Le coefficient est différent pour chaque paire de matériaux qui se touchent, y compris un matériau qui interagit avec lui-même. La force normale est la force perpendiculaire à l'interface entre deux surfaces de glissement - en d'autres termes, à quel point elles poussent l'une contre l'autre.

TL; DR (Trop long; N'a pas lu)

La formule pour calculer le coefficient de frottement est μ = f ÷ N. La force de frottement, f, agit toujours dans la direction opposée du mouvement voulu ou réel, mais seulement parallèlement à la surface.

Mesurer le temps de mouvement

Mesurer la force de frottement, mettre en place une expérience dans laquelle un bloc, tiré par une ficelle qui passe sur une poulie et est attaché à une masse suspendue, glisse sur une piste. Démarrez le bloc aussi loin que possible de la poulie, relâchez le bloc et enregistrez le temps, t, qu'il faut pour déplacer une distance, L, le long de la piste. Lorsque la masse suspendue est petite, vous devrez peut-être pousser légèrement le bloc pour le faire bouger. Répétez cette mesure avec différentes masses suspendues.

Calculez la force de frottement

Calculez la force de friction. Pour commencer, calculez d'abord Fnet, la force nette sur le bloc. L'équation est Fnet = 2ML ÷ t ^{2, où M est la masse du bloc en grammes.}

La force appliquée sur le bloc, Fapplied, est la traction de la chaîne provoquée par le poids de la masse suspendue, m. Calculez la force appliquée, Fapplied = mg, où g = 9,81 mètres par seconde au carré, la constante d'accélération gravitationnelle.

Calculez N, la force normale est le poids du bloc. N = Mg.

Maintenant, calculez la force de frottement, f, la différence entre la force appliquée et la force nette. L'équation est f = Fapplied - Fnet.

Graphique la force de frottement

Représentation graphique de la force de frottement, f, sur l'axe des ordonnées contre la force normale, N, sur l'axe des x. La pente vous donnera le coefficient de frottement cinétique.

Enregistrer les données de rampe

Placez l'objet sur la piste à une extrémité et soulevez lentement cette extrémité pour faire une rampe. Notez l'angle, θ, auquel le bloc commence à glisser. A cet angle, la force de gravité effective agissant sur la rampe est à peine plus grande que la force de friction empêchant le bloc de commencer à glisser. L'incorporation de la physique du frottement à la géométrie du plan incliné donne une formule simple pour le coefficient de frottement statique: μ = tan (θ), où μ est le coefficient de frottement et θ est l'angle.